專利名稱：具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄鐵制品，具體涉及具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品。
背景技術(shù)：
鑄鐵材料應(yīng)用廣泛，在鑄造合金中占主導地位，歷來在國民經(jīng)濟中起著重要作用。 據(jù)統(tǒng)計，1999年我國鑄鐵產(chǎn)量占鑄鐵制品總產(chǎn)量的81. 7%。當前，隨著市場競爭的加劇，鑄鐵作為一種傳統(tǒng)的金屬材料正面臨著材料的質(zhì)量、性能和價格的嚴重挑戰(zhàn)。眾所周知，鑄鐵是一種具有極大開發(fā)潛力的復雜、多元、多相結(jié)構(gòu)材料，其組織和性能可隨其凝固方式的不同而產(chǎn)生很大的變化。由于受到能源、勞動力價格和環(huán)境因素的影響，今后工業(yè)發(fā)達國家的鑄鐵制品將會逐漸減少，轉(zhuǎn)而向發(fā)展中國家采購一般鑄鐵制品，但同時又會向發(fā)展中國家出口高附加值，高技術(shù)含量的優(yōu)質(zhì)鑄鐵制品。為滿足用戶多樣化的需求，鑄鐵材料的高附加價值化是應(yīng)對未來激烈的鑄鐵制品市場的主要方式。鑄鐵材料需經(jīng)各種表面處理，如表面鍍鋅、表面鍍鉻等以防金屬銹蝕，所得鑄鐵制品具有廣泛的用途，可用于建筑、交通、家庭裝飾用品等領(lǐng)域。盡管表面鍍鋅具有優(yōu)良的防銹蝕性，成本低廉，但是成品裝飾性差、易磨損、耐酸性能差，已逐漸被表面鍍鉻代替。由于鍍鉻層具有優(yōu)良的性能，目前廣泛用作防護裝飾性鍍層體系的外表層和功能鍍層，在電鍍工業(yè)中一直占重要的地位?，F(xiàn)有的鑄鐵制品普遍采用傳統(tǒng)的電鍍工藝制得結(jié)構(gòu)為“銅/鎳 /鉻”的三金屬鍍層結(jié)構(gòu)，盡管能獲得具有亮白色金屬光澤的電鍍制品，但是該電鍍鑄鐵制品長時間使用后容易泛黃，其防護和裝飾性能均不佳，而且電鍍鉻會產(chǎn)生六價鉻，毒性大， 且耗水，耗電，還消耗大量的銅、鎳等貴金屬資源，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有鑄鐵制品長時間使用后易泛黃，防護和裝飾性能較差的問題，提供一種綜合性能優(yōu)良，制備方便、環(huán)保，生產(chǎn)成本低的能代替現(xiàn)有電鍍鉻鑄鐵制品的具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品。上述綜合性能指鑄鐵制品的鍍覆附著力、表面硬度、表面亮度和色澤、耐鹽霧腐蝕等性能。本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，包括基材、鍍鉻層，其特征在于它還包括底涂層和面涂層；所述基材上由下向上依次為基材、底涂層、鍍鉻層及面涂層；所述鍍鉻層的厚度為0. 5^1. 0 μ m。本發(fā)明上述技術(shù)方案中，鑄鐵制品在結(jié)構(gòu)上用“底涂層/鍍鉻層/面涂層”的結(jié)構(gòu)取代了現(xiàn)有電鍍鉻的“銅/鎳/鉻”的三金屬鍍層結(jié)構(gòu)，節(jié)省了銅、鎳等貴金屬資源，降低了成本。本發(fā)明的鑄鐵制品具有亮白色金屬光澤，優(yōu)良的鍍覆附著力、表面硬度、且耐鹽霧腐蝕性和耐磨性好等優(yōu)點，可代替現(xiàn)有的電鍍鉻鑄鐵制品。作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述底涂層由下向上依次包括環(huán)氧族環(huán)氧樹脂涂層和聚丁二烯涂層。環(huán)氧族環(huán)氧樹脂涂層是環(huán)氧族環(huán)氧樹脂涂覆后得到的涂層，環(huán)氧族環(huán)氧樹脂是泛
3指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的有機高分子化合物，除個別外，他們的相對分子質(zhì)量都不高。選用環(huán)氧族環(huán)氧樹脂涂料作為底涂層，因其分子結(jié)構(gòu)中含有較活潑的環(huán)氧基團，可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物， 從而具有足夠的耐熱性和耐輻射性，在真空下不易揮發(fā)，不吸水，固化后表面高度光滑，與基材有良好的結(jié)合力。聚丁二烯涂層是涂覆聚丁二烯后得到的涂層，聚丁二烯是以丁二烯為單體，采用不同催化劑和聚合方法合成的，具有彈性好、耐磨性強、耐高低溫性能好以及動態(tài)性能好等優(yōu)點，能牢固地粘附在可使鍍鉻層易于實現(xiàn)能牢固地粘附，使鍍鉻層易于實現(xiàn)。由于底層太薄的話容易有針孔，表面平整度不夠，太厚的話容易起泡，結(jié)合力不好，容易脫落。因此，作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述底涂層的厚度為1(Γ 5μπι，進一步地，所述環(huán)氧族環(huán)氧樹脂涂層的厚度為纊10 μ m，聚丁二烯涂層的厚度為2 7 μ m。作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述面涂層為丙烯酸涂層，該丙烯酸面涂層可保護金屬鍍鉻層，從而提高鑄鐵制品的耐磨性和耐腐蝕性。由于面涂層太薄的話表面飽滿度不夠，光澤度也不好，太厚的話會容易倒光，不容易烘干，硬度會降低。作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述丙烯酸涂層的厚度為1(Γ20 μ m,進一步地，厚度為15 20 μ m。作為優(yōu)選，所述鍍鉻層為濺射鍍鉻層、離子濺射混合鍍鉻層、離子鍍鉻層中的一種。使用上述鍍鉻層實現(xiàn)了用無毒鍍鉻取代有毒鍍鉻的清潔生產(chǎn)，還可大量減少水、 電的消耗，顯著簡化了生產(chǎn)工序。作為優(yōu)選，所述基材為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件中的一種，其中灰鑄鐵件成本低，易于鑄造，是應(yīng)用最廣泛的鑄造合金；球墨鑄鐵有較高的強度和塑性；蠕墨鑄鐵的強度較高，壁厚敏感性較小，鑄造性能良好，屈強比較高，沖擊韌性較高，耐磨。綜上所述，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出優(yōu)點及有益效果
1、本發(fā)明用“底涂層/鍍鉻層/面涂層”的結(jié)構(gòu)取代了傳統(tǒng)的“銅/鎳/鉻”三金屬鍍層結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)工藝上用無毒鍍鉻取代有毒鍍鉻，在實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的同時，節(jié)省了銅、鎳等較為貴重的金屬資源；
2、本發(fā)明鑄鐵制品的有機底涂層包括環(huán)氧族環(huán)氧樹脂涂層和聚丁二烯涂層，該涂層具有較好的耐熱及耐輻射性，與基材和鍍鉻層具有良好的附著力；
3、本發(fā)明鑄鐵制品因其結(jié)構(gòu)的改變使得其在生產(chǎn)上具有成本低、污染小、能耗低等優(yōu)點，其鉻的用量為為現(xiàn)有電鍍鉻用鉻量的1/15，用水量為現(xiàn)有電鍍鉻用水量的1/10且不含六價鉻等有毒金屬物質(zhì)，可減少對環(huán)境的污染，因此可作為目前市場上的電鍍鍍鉻的制品的替代品；
4、本發(fā)明適用于表面光潔的鑄鐵件，其鍍覆附著力、表面硬度、表面光澤、耐鹽霧腐蝕等性能達到了產(chǎn)品要求，可作為廣泛使用的防護裝飾性鑄鐵制品。


圖1是本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖中，1是鑄鐵件，2是環(huán)氧族環(huán)氧樹脂涂層，3是聚丁二烯涂層，4是鍍鉻層，5是丙烯酸涂層。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。實施例1
如圖1所示，具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，在球墨鑄鐵件1基材上由下向上依次為底涂層、鍍鉻層4及面涂層，底涂層由環(huán)氧族環(huán)氧樹脂涂層2和聚丁二烯涂層3組成，厚度分別為8 μ m和2 μ m，鍍鉻層4為濺射鍍鉻層，其厚度為0. 5 μ m，面涂層為丙烯酸涂層5， 其厚度為10 μ m。該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程如下鑄鐵件預(yù)處理一噴涂環(huán)氧族環(huán)氧樹脂、流平一噴涂聚丁二烯、烘烤一濺射鍍鉻一噴涂丙烯酸、烘烤。實施例2
如圖1所示，具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，在灰鑄鐵件1基材上由下向上依次為 底涂層、鍍鉻層4及面涂層，底涂層由環(huán)氧族環(huán)氧樹脂涂層2和聚丁二烯涂層3組成，厚度分別為10 μ m和5 μ m，鍍鉻層4為離子濺射混合鍍鉻層，其厚度為1. 0 μ m，面涂層為丙烯酸涂層5，其厚度為20 μ m。該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程如下鑄鐵件預(yù)處理一噴涂環(huán)氧族環(huán)氧樹脂、流平一噴涂聚丁二烯、烘烤一離子濺射混合鍍鉻一噴涂丙烯酸、烘烤。實施例3
如圖1所示，具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，在蠕墨鑄鐵件1基材上由下向上依次為底涂層、鍍鉻層4及面涂層，底涂層由環(huán)氧族環(huán)氧樹脂涂層2和聚丁二烯涂層3組成，厚度分別為8 μ m和7 μ m，鍍鉻層4為離子鍍鉻層，其厚度為1. 0 μ m，面涂層為丙烯酸涂5層， 其厚度為15 μ m，
該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程如下鑄鐵件預(yù)處理一噴涂環(huán)氧族環(huán)氧樹脂、流平一噴涂聚丁二烯、烘烤一離子鍍鉻一噴涂丙烯酸、烘烤。上述實施例的所得具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品進行檢測表面光澤、鉛筆硬度、鍍層附著力，耐鹽霧性，結(jié)果如下
(1)表面光澤亮白色；
(2)鉛筆硬度》2H；
(3)附著力(百格)100%；
(4)耐鹽霧性(CASS試驗)240h，無異狀。本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出任何修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。
權(quán)利要求
1.具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，包括基材、鍍鉻層，其特征在于它還包括底涂層和面涂層；所述基材上由下向上依次為底涂層、鍍鉻層及面涂層；所述鍍鉻層的厚度為 0. 5 1. 0 μ m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，其特征在于所述底涂層由下向上依次包括環(huán)氧族環(huán)氧樹脂涂層和聚丁二烯涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，其特征在于所述底涂層的厚度為10^15 μ mo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，其特征在于所述面涂層為丙烯酸涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，其特征在于所述丙烯酸涂層的厚度為1(Γ20μπι。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，其特征在于所述鍍鉻層為濺射鍍鉻層、離子濺射混合鍍鉻層、離子鍍鉻層中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，其特征在于所述環(huán)氧族環(huán)氧樹脂涂層的厚度為纊10 μ m,聚丁二烯涂層的厚度為2 7 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，其特征在于所述丙烯酸面涂層的厚度為15 20 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，其特征在于所述基材為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有防護裝飾涂鍍層的鑄鐵制品，屬于新材料及表面技術(shù)領(lǐng)域。它包括基材、鍍鉻層、底涂層和面涂層，基材上由下向上依次為基材、底涂層、鍍鉻層及面涂層；底涂層厚度為10~15μm，鍍鉻層厚度為0.5~1.0μm，面涂層厚度為10~20μm，其中底涂層由環(huán)氧族環(huán)氧樹脂涂層和聚丁二烯涂層組成，面涂層為丙烯酸涂層。本發(fā)明的由于其結(jié)構(gòu)不同與現(xiàn)有的電鍍鑄鐵制品，使得其在生產(chǎn)上具有成本低、環(huán)保等優(yōu)點，其性能優(yōu)良，解決了現(xiàn)有的電鍍鉻鑄鐵制品長時間使用后易泛黃，防護和裝飾性能不佳等缺點。
文檔編號B32B15/18GK102431240SQ2011102860
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者吳麗麗, 姚毅, 汪強, 王紅偉, 秦潔, 魯旭亮 申請人:湖州金泰科技股份有限公司